Research on connection location and capacity optimization of renewable energy stations considering system strength constraints

WANG Yixin; SUN Jian; GAO Yiying; HU Diangang; MA Xiping; XIN Huanhai

doi:10.16081/j.epae.202512014

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Research on connection location and capacity optimization of renewable energy stations considering system strength constraints

CLEAN ENERGY | 更新时间：2026-02-11

- Research on connection location and capacity optimization of renewable energy stations considering system strength constraints
- Electric Power Automation Equipment Vol. 46, Issue 3, Pages: 132-138(2026)
- 作者机构：
  
  1.浙江大学电气工程学院，浙江杭州 310027
  2.中国电力科学研究院，北京 100192
  3.国网甘肃省电力公司，甘肃兰州 730000
  4.国网甘肃省电力公司电力科学研究院，甘肃兰州 730000
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  the Science and Technology Project of the Headquarters of State Grid Corporation of China(5100⁃202355810A⁃3⁃8⁃KJ)
- DOI：10.16081/j.epae.202512014
  CLC： TM712
- Received：09 March 2025，
  
  Revised：2025-11-16，
  
  Online First：22 December 2025，
  
  Published：10 March 2026
- 稿件说明：
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王奕鑫,孙健,高熠莹等.考虑系统强度约束的新能源场站接入位置与容量优化研究[J].电力自动化设备,2026,46(03):132-138.

WANG Yixin,SUN Jian,GAO Yiying,et al.Research on connection location and capacity optimization of renewable energy stations considering system strength constraints[J].Electric Power Automation Equipment,2026,46(03):132-138.
王奕鑫,孙健,高熠莹等.考虑系统强度约束的新能源场站接入位置与容量优化研究[J].电力自动化设备,2026,46(03):132-138. DOI： 10.16081/j.epae.202512014.

WANG Yixin,SUN Jian,GAO Yiying,et al.Research on connection location and capacity optimization of renewable energy stations considering system strength constraints[J].Electric Power Automation Equipment,2026,46(03):132-138. DOI： 10.16081/j.epae.202512014.

摘要

新能源大规模接入电网导致交流系统强度降低，对新能源场站进行合理的选址定容规划有助于提高系统强度。为此，通过引入广义短路比指标，定量刻画系统强度，并将其应用于新能源场站选址定容优化模型中。建立了以系统强度为优化目标的混合整数优化模型，将选址定容问题分解为容量优化子问题和选址主问题，通过广义短路比约束的等价变换，保证了优化问题的凸性。利用广义Benders分解算法，交替求解主、子问题，降低了优化问题求解难度，实现了新能源场站选址定容的最优化。仿真算例表明，采用所提选址定容优化方法，能够有效提高系统强度，减少小干扰失稳风险。

Abstract

The large-scale integration of renewable energy sources into the power grid leads to the weakening of AC system strength. The reasonable planning of the siting and sizing of renewable energy stations can help enhance system strength. Therefore，a generalized short circuit ratio（gSCR） index is introduced to quan-titatively characterize the system strength，which is then incorporated into an optimization model for the siting and sizing of renewable energy stations. A mixed-integer optimization model is established with system streng-th as the optimization objective. The problem of siting and sizing is decomposed into a capacity optimization subproblem and a siting master problem. By the equivalent transformation of generalized short-circuit ratio constraints，the convexity of the optimization problem is ensured. The generalized Benders decomposition algorithm is employed to alternately solve the master problem and subproblem，which reduces the difficulty of solving the optimization problem and achieves the optimal siting and sizing of renewable energy stations. The simulation cases show that the proposed optimization method effectively enhances system strength and reduces the risk of small-signal instability.

关键词

Keywords

references

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